程序员随笔(6)

    Windows，那是一扇通向计算机世界的重要窗户。Windows程序开发者，在多年前，他们红红火火，人数众多，他们制作一些通用的个人软件，他们拥有软件开发的全部。多年后的今天，物是人非，一切都成昨日黄花，他们凤毛麟角，他们为上层应用提供Windows平台的积木，他们被遗望在程序开发的一角。
    首先，我不认为编写ERP上层业务软件的是Windows开发人员(有些是流程Coder，有些是可能数据库专家，或者架构设计师)，因为他们甚至无需知道Windows DLL基本原理，照样能“出色”的完成工作，并成为公司的香喷喷。作为一个过时的Windows程序员，我说话是不是有些酸溜溜？实际上，我还是很清楚的，随着计算机软件领域分工的不断细化。同是开发者，在你办公室与你一板之隔的另一侧，完全有可能会发出你完全不能理解的声音。我要学会去接受。
    如果你对Windows开发一点儿兴趣都没有，或是试图从下面的描述掌握一些具体的Windows开发技术，请跳过此文，因为，我既不是什么Windows开发高手，更不愿意成为你宝贵时间的杀手。以下，权当练练五笔，呵呵。

[基础知识]
    Windows：顾名思义，窗户，而实际上：Windows也确实由窗所成，你所能见到的一切都是窗或其饰物。有些窗可能没有轮廓，有些窗的怪状可能有些奇怪。并且它们还可能互相嵌套(里面的称为子窗)。但是，记住，它都是窗。它有生命，但拜你所赐。当你按你所需创建它，赋于它生命的第一刻起，它就开始在它的不同生命阶段发出消息回馈于你，而你可契此机加入指令去控制它的外形及行为(是不是有些象纯面向过程的开发?)，套句时髦的话，它是消息驱动地。如果你认为这都还不够，你可以再放个闹钟，让它准时向你汇报。除了这些自发的固定消息，只要它获有焦点，它也接受电脑外设(鼠标、键盘和其它)的主动操作，而一一对应具体的消息。为了方便，窗上扩展了菜单，操作变为点菜一样方便快捷。
    有一种常见的特殊窗：称为对话框，它在没有生命时，就可以在其上定制若干接受输入输出的小窗(称为各种类型的子窗，如文本框)，这可以通过Windows资源来生成，而象搭积木一样来定制界面(无需编码)，当它有生命时，由Windows来解析将其变为所需显示(这也是一些RAD开发工具的可视开发的基础)。它由用途不同，分为模态和非模态。
    窗每个都有自已的标志(窗口句柄)，通过系统或自定义消息可以方便的进行通讯。或是通过剪贴板也行(剪贴板为全局，可跨程序/进程)。
    窗除了接收输入，最重要的当然是输出展现了，它的内容区可以绘制图形或文字。Windows为此提供了多种画笔(GDI资源)、画布、调色板。还有字库。另外，为了软件国际化，Windows API大都支持Unicode版(只需简单预定义即可切换)。绘图时，为了方便编辑，你也可以通图元文件来记录你的动作而非图形，实际上：打印输出的原始数据就是这些指令(图元)而非图形，然后再由打印驱动生成图形的。
    以上这些，可以通过很多书上讲到的那个Windows生生死死的程序(用VC的IDE向导也可得到)，依次全部扩展一遍，逐个实验之。一切细节皆在Windows程序设计一书中。最重要的应该是Windows(以及子窗)的各种消息触发时机及顺序。而比较难理解的是：窗体的映射模式(原理不难，但很难记住，容易让人头晕，反正我是，呵)，无关位图的传送、调色板。后两个内容可以看看，但无需掌握。因为现有的硬件配置及新的绘图方式(GDI+ .NET的AVALO)。使其不再具有可用性。
 
[高级技术]
    以上，我认为是是基础，展现的是Windows的花拳绣腿。当然，如果你要制作高级界面，可能要费些周折。但成败的关键是美术修养而非技术。在实际工作中，以上只是必要条件，并非充分。比如：你可能需要编写在支持并发的通讯协议处理程序，本机监控/日志服务程序，简单的多线程压力测试软件，跨语言的通用功能模块(COM)，可重用于脚本的控件(ActiveX Control)….
    好了，要完成上述工作，那就需要了解Windows更多的东西。
    首先：什么是Windows的EXE、 DLL、 COM、 ActiveX Control。。。？呵，地球人都知道。再问一句：它们之间的联系和区别？@#$#@$?....  需要吗？需要知道吗？
    正所谓，见多不怪，知道多一点总没坏处，或许你了解之后，你会发现你打开了多年的心结。去了解每一种文件的结构及运行机制吧。当你学会使用DumpBin，学会查看那输出的一行行文字，你将不再害怕资源管理器里成堆范滥的神密的文件(注意：组件注册和运行方式，你也许没法从Windows书藉中找到。那是一个很大的话题。你现在只需要知道组件会有几个固定输出函数即可，而在输出节里你会见到它们)。有人说：Windows中除了消息机制外，最后果要的技术就是DLL技术。当你拿到一个Dll文件时，你不要再会为其后缀所迷惑，通过自已的双手验证它(注意：MFC为我们带来了四不像的扩展DLL)。
     线程/进程间通讯及内存分配是一个经常碰到问题，当你用剪贴板进行通讯时，显然这个应用的通讯并不重要，或者说不要求精确。当你追求准确无误，高效的即时通讯时，了解一下Windows的内存管理方式(注意不同Windows版本会有所不同)，了解一下进程、线程、系统内核对象。你可以简单的用内存映射文件在进程间共享数据，而加入系统同步对象来进行同步。或者其它手段，一切都将变得随心所欲，视需要而定。对了，实际上DLL的加载机制也需要通过Windows的虚拟内存管理机制来理解，否则你无法确定的你的数据区是被如何处理，代码是如何动态共享的。而更进一步，Com内的数据呢？千万不要在猜测中写出不由自已控制其命运的代码。
    好了，不得不再重提一下窗的消息，它是可以跨线程/进程的，神奇吧？其实一点儿都不神奇，因为它的消息循环只有一个，不存在同步问题。但如果要传递引用的数据块时，那就要小心了，你的数据块可在本进程进址空间内，呵呵。看看剪贴板的处理方式。而新增的OLE剪贴板确实很神奇(我们先不管它内部的OLE机理)，它为我们编程带来方便，特别是要实现看拟神奇的拖放操作时。还要注意一点：在看Windows的一些底层实现机制时，可能会发现一些于我们应用开发是有借鉴意义的地方，比如：物理存储页的实现之Copy-On-Write方式。
    上述讲到应该算是Windows的高级开发技术了。它能搞定工作中的绝大多数。但仍有例外：比如我现在正在使用的中文输入程序，我的窗口右下角的那个防火墙软件，我的金山词霸软件。。。。或者说你的外行朋友哪天突然问你游戏外挂是怎么回事？你或许不会去写，但你总不愿被外行问得哑口无言(骗也要骗他几句，呵呵)。
    Windows提供多种消息的挂钩机制：挂住键盘消息，你就可以控制键盘，而实现输入法了。挂住鼠标，你自然就可以实现金山词霸的跟踪取词了。另外：DLL提供挂接方式：结合一点内核对象的继承知识，将你的程序挂入现有的游戏程序，传送你希望的数据给服务器，或是挂住键盘来实现一个简单机器人来为你练功，这也算是简单的游戏外挂了吧。挂住通讯的Socket DLL，你就可以截取网络的输入输出，实现一个简单的防火墙了。。。。所以，Windows已经为你提供了钥匙，当然，你需要更多的专业领域知识，去完成这些非常规的开发。具体做法，讲起来很晦涩，牵扯太多，很难几句讲明。可以参考Windows核心编程，然后结合一些网上的短小的精验技巧文档。提醒一下，如果你对Windows核心不熟悉，而直接去看所谓的技巧，只会增加你对其的敬畏。
     记得有本书(叫什么高手的)讲过：编程的高级境界之一是写驱动程序。这人显然比较还老。对于驱动程序的 编写，一直鲜有市场。而现在，它快变成老古董了。当然，那并不是不能完成的任务，它需要你对Windows汇编熟悉(硬件的中断机理有了解)。使用落后的DDK工具，万分小心的调试你的并不大的程序，因为一不小心，你就可能让你的电脑完蛋。所以，它所需要知识点是偏，不不是博。其实，早些年前一个著名的病毒：CIH，就是一个驱动程序。Windows给设备驱动程序预留编程接口，直接访问硬件是可能并且可行的，只不过大多数情况下，你对此偏门知识并不感兴趣。
    我有个朋友是软件下载狂，当我要找某个软件的注册码或是注册机时，都是找他。大多数情况都能得偿所愿。但很少想过注册机是如何制作的。前不久简单翻看了一两本书，发现这需要你对各种文件格式有相当了解，特别是Windows的PE文件结构，然后需要加密知识，这样，无论你压缩或是脱壳，可辅助一些已成型的工具，然后，你就可以写出简单的注册机了。呵呵(当然，如果压缩是做在驱动里，那你能会比较费劲了)。一些软件狗或硬件狗，杀毒软件，同样涉及的是以上技术。

[其它]
     讲完了吗？我觉得差不多了，但可能有人还会说出一大堆：游戏编程，网络编程、数据库编程。。。这些我认为是专业领域的应用，或者是后来的扩展(扩展是说不完的)，可归结不同编程接口(DLL或是Com)的使用，有时，需要快速开发一些涉及相关领域的程序，而简单使用这些接口，但对其专业领域知识不甚了了。可能对项目来说是立竿见影，但这显然不利于其长期维护和扩展。所以，最好将其划归专用领域知识。如果你认为你会使用Win Socket DLL就成了网络编程高手，会用ADO Com就成了数据库专家，会使用DirectX Com就成了游戏编程能手，那就太搞笑了(就好像以前有位同事老问我，如何使用VC的向导生成ATL Com，然后他认为：他已经会写就会ATL了)。不过，这其实也不可笑，因为：在很多非Windows开发人员心目中：Windows是就是一个大盒子，里面杂乱的的装了成堆API 小甜饼 & 大量COM 烤鸡腿。Oh, My god，
     OLE/COM/ActiveX呢？噢，这应该是最让许多人开心又头疼的东东。我即使不喝酒，想多了也会头疼。所以，还是改天再聊吧。

石头 于2005-07-09
<未完>